Визначення вузла може відрізнятися залежно від контексту. Коли мова йде про комп’ютерні або телекомунікаційні мережі, вузли можуть виступати або як точка перерозподілу, або як кінцева точка зв’язку. Зазвичай вузол складається з фізичного мережевого пристрою, але в деяких випадках використовуються віртуальні вузли.
Вузол мережі – це точка, де може бути створено, отримано або передано повідомлення. Нижче ми обговоримо різні типи біткойн-вузлів: повні вузли, супервузли, майнерські вузли та SPV-клієнти.
Вузли Bitcoin
Занурюючись у контекст блокчейнів, розроблених як розподілені системи, мережа комп’ютерних вузлів дає змогу використовувати біткойн як децентралізовану однорангову (P2P) цифрову валюту. Таким чином, він стійкий до цензури за своєю конструкцією та не вимагає посередника для здійснення транзакцій від користувача до користувача (незалежно від того, наскільки вони віддалені у світі).
Таким чином, вузли блокчейну відповідають за дію як точка зв’язку, яка може виконувати різні функції. Будь-який комп’ютер або пристрій, який підключається до інтерфейсу Bitcoin, можна вважати вузлом у тому сенсі, що вони якимось чином спілкуються один з одним. Ці вузли також можуть передавати інформацію про транзакції та блоки в межах розподіленої мережі комп’ютерів за допомогою однорангового протоколу Bitcoin. Однак кожен комп’ютерний вузол визначається відповідно до його конкретних функцій, тому існують різні типи вузлів біткойн.
Повні вузли
Повні вузли – це ті, які справді підтримують і забезпечують безпеку біткойнів, і вони незамінні для мережі. Ці вузли також можна назвати повністю перевіряючими вузлами, оскільки вони беруть участь у процесі перевірки транзакцій і блоків на відповідність правилам консенсусу системи. Крім того, повні вузли можуть передавати нові транзакції та блоки в блокчейн.
Зазвичай повний вузол завантажує копію блокчейну біткойн з кожним блоком і транзакцією, але це не обов’язкова вимога, щоб вважатися повним вузлом (замість цього можна використовувати зменшену копію блокчейну).
Повноцінний біткойн-вузол можна встановити за допомогою різних реалізацій програмного забезпечення, але найбільш використовуваним і популярним є Bitcoin Core. Це мінімальні вимоги для запуску повного вузла Bitcoin Core:
Настільний або ноутбук із останньою версією Windows, Mac OS X або Linux.
200 ГБ вільного місця на диску.
2 ГБ оперативної пам'яті (RAM).
Високошвидкісне підключення до Інтернету зі швидкістю завантаження не менше 50 кБ/с.
Безлімітне з’єднання або з’єднання з високими обмеженнями завантаження. Онлайнові повні вузли можуть досягати або перевищувати використання завантаження 200 ГБ/місяць і використання завантаження 20 ГБ/місяць. Вам також потрібно буде завантажити ~200 ГБ під час першого запуску повного вузла.
Ваш повний вузол повинен працювати принаймні 6 годин на день. Ще краще, якщо ви працюєте безперервно (24/7).
Багато волонтерських організацій і користувачів запускають повні біткойн-вузли, щоб допомогти екосистемі біткойн. Станом на 2022 рік у мережі Bitcoin працює понад 10 000 публічних вузлів. Зверніть увагу, що це число включає лише загальнодоступні вузли, які відносяться до видимих і доступних вузлів біткойн, відомих як вузли прослуховування.
Окрім загальнодоступних вузлів, існує багато інших прихованих вузлів, які не видно (вузли, які не слухають). Зазвичай ці вузли працюють за брандмауером, через приховані протоколи, як-от Tor, або просто тому, що вони налаштовані не прослуховувати з’єднання.
Вузли прослуховування (супервузли)
По суті, слухаючий вузол або супервузол — це повний вузол, видимий для всіх. Він спілкується та надає інформацію будь-якому іншому вузлу, який вирішить встановити з ним з’єднання. Таким чином, супервузол — це, в основному, точка перерозподілу, яка може виступати і як джерело даних, і як комунікаційний міст.
Надійний супервузол зазвичай працює в режимі 24/7 і має кілька встановлених з’єднань, передаючи історію блокчейну та дані транзакцій до кількох вузлів по всьому світу. З цієї причини супервузол, ймовірно, потребуватиме більшої обчислювальної потужності та кращого підключення до Інтернету порівняно з повним прихованим вузлом.
Майнерські вузли
Щоб мати можливість видобувати біткойни в поточному конкурентному сценарії, потрібно інвестувати в спеціалізоване обладнання та програми для майнінгу. Ці програми (програмне забезпечення) для майнінгу не пов’язані безпосередньо з ядром Bitcoin Core і виконуються паралельно, щоб спробувати видобути блоки Bitcoin. Майнер може працювати окремо (окремий майнер) або в групах (пул-майнер).
У той час як повні вузли індивідуальних майнерів використовують власну копію блокчейну, майнери пулів працюють разом, кожен з них вносить свій внесок у власні обчислювальні ресурси (хеш-потужність). У майнінг-пулі лише адміністратор пулу повинен запускати повний вузол, який можна назвати повним вузлом майнера пулу.
Легкі або SPV клієнти
Також відомі як клієнти спрощеної перевірки платежів (SPV), полегшені клієнти – це ті, які використовують мережу Bitcoin, але насправді не діють як повний вузол. Таким чином, клієнти SPV не сприяють безпеці мережі, оскільки вони не зберігають копію блокчейну та не беруть участі в процесі перевірки та підтвердження транзакцій.
Коротше кажучи, SPV — це метод, за допомогою якого користувач може перевірити, чи включено деякі транзакції до блоку чи ні, без необхідності завантажувати всі дані блоку. Таким чином, клієнти SPV покладаються на інформацію, надану іншими повними вузлами (супервузлами). Полегшені клієнти працюють як кінцеві точки зв’язку та використовуються багатьма гаманцями криптовалюти.
Клієнт проти майнінгових вузлів
Важливо зауважити, що запуск повного вузла – це не те саме, що запуск повного вузла для майнінгу. Хоча майнерам доводиться інвестувати в дороге обладнання та програмне забезпечення для майнінгу, будь-хто може запустити повністю перевіряючий вузол.
Перш ніж спробувати видобути блок, майнер повинен зібрати незавершені транзакції, які раніше були прийняті повними вузлами як дійсні. Далі майнер створює блок-кандидат (з групою транзакцій) і намагається видобути цей блок. Якщо майнеру вдається знайти дійсне рішення для свого блоку-кандидата, він транслює його в мережу, щоб інші повні вузли могли перевірити дійсність блоку. Таким чином, правила консенсусу визначаються та захищаються розподіленою мережею вузлів перевірки, а не майнерами.
Заключні думки
Вузли біткойн спілкуються один з одним через мережевий протокол Bitcoin P2P, і таким чином вони гарантують цілісність системи. Вузол, який поводиться неправильно або намагається поширити неправильну інформацію, швидко розпізнається чесними вузлами та від’єднується від мережі.
Незважаючи на те, що запуск вузла повної перевірки не забезпечує фінансової винагороди, його настійно рекомендується, оскільки він забезпечує довіру, безпеку та конфіденційність користувачів. Повні вузли забезпечують дотримання правил. Вони захищають блокчейн від атак і шахрайства (таких як подвійні витрати). Крім того, повному вузлу не потрібно довіряти іншим, і це дозволяє користувачеві повністю контролювати свої гроші.
